способ восстановления эксплуатационных свойств валков станов горячей прокатки
Классы МПК: | C21D9/38 вальцов (валков) B21B27/06 смазка, охлаждение или нагрев валков B21B28/02 поддерживание валков в рабочем состоянии, например ремонт |
Автор(ы): | Ветер В.В., Белкин Г.А., Мельников А.В., Букинич А.А. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-11-23 публикация патента:
20.06.1997 |
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на станах горячей прокатки. Цель изобретения - повышение стойкости рабочих валков путем уменьшения глубины переточек, проводимых для удаления трещин разгара. В способе, включающем нагрев поверхности валка до температуры отпуска и охлаждение, нагрев ведут в процессе эксплуатации валка за счет контакта его поверхности с прокатываемым металлом и одновременного подстуживания валка, охлаждение с температуры отпуска осуществляют в два этапа, сначала замедленное, а затем ускоренное, и отпуск проводят с периодом, равным 50-20000 циклов-оборотов валка. Во избежание нарушения технологии прокатки отпуск проводят во время остановок стана. При этом для валка клети дуо и клети сортового стана нагрева поверхности валка осуществляют до температуры не выше 530oC а для рабочего валка клети кварто - не выше 400oC. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ восстановления эксплуатационных свойств валков станов горячей прокатки, включающий нагрев поверхности валка до температуры отпуска и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев ведут в процессе эксплуатации валка путем контакта его поверхности с прокатываемым металлом и одновременного подстуживания валка, охлаждение с температуры отпуска осуществляют в два этапа, сначала замедленное, а затем ускоренное, отпуск проводят с периодом 50 20000 циклов-оборотов валка. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев валка осуществляют путем его контакта с последними прокатываемыми слябами перед остановкой стана, длительность замедленного охлаждения равна времени перерыва в эксплуатации валка, а ускоренное охлаждение осуществляют перед началом эксплуатации валка. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при восстановлении валков непрерывного стана горячей прокатки осуществляют нагрев поверхности валка черновой клети путем его контакта с последними прокатываемыми слябами перед перевалкой валков чистовых клетей. 4. Способ по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что при восстановлении валка клети дуо и клети сортового стана нагрев его поверхности ведут до температуры не выше 530oС. 5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что при восстановлении валка в клети кварто нагрев его поверхности ведут до температуры не выше 400oС.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на станах горячей прокатки для увеличения долговечности рабочих прокатных валков. Цель изобретения повышение стойкости рабочих валков станов горячей прокатки путем уменьшения глубины переточек, проводимых для удаления трещин разгара. Поставленная цель достигается тем, что предложенный способ включает в себя нагрев поверхности валка до температуры отпуска и охлаждение, причем нагрев ведут в процессе эксплуатации валка за счет контакта его поверхности с прокатываемым металлом и одновременного подстуживания валка, при этом охлаждение с температуры отпуска осуществляют в два этапа, сначала замедленное, а затем ускоренное, отпуск проводят с периодом равным 50-20000 циклов-оборотов валка. Во избежание нарушения технологии прокатки нагрев валка осуществляют за счет его контакта с последними прокатываемыми слябами перед остановкой стана, длительность замедленного охлаждения равна времени перерыва в эксплуатации валка, а ускоренное охлаждение осуществляют перед началом эксплуатации валка. При восстановлении валков непрерывного стана горячей прокатки осуществляют нагрев поверхности валка черновой клети за счет его контакта с последними прокатываемыми слябами перед перевалкой валков чистовых клетей. При восстановлении валка клети дуо и клети сортового стана нагрев его поверхности ведут до температуры не выше 530oC, а для валка клети кварто нагрев поверхности не должен превышать 400oC. Рабочие валки станов горячей прокатки эксплуатируются в сложных условиях: в условиях одновременного воздействия абразивной среды, высоких температур, ударных нагрузок, развивающихся при входе полосы в контакт с валками, а также переменных контактных и термомеханических нагружений. Циклически меняющееся температурное поле валка вызывает значительные напряжения, которые ведут к возникновению и накоплению усталостных изменений в структуре материала валка, переходящие в усталостные микротрещины. Механизм образования трещин разгара широко изучен и описан в ряде работ. Общая схема образования трещин разгара заключается в следующем: при каждом обороте валка тонкий поверхностный слой материала испытывает пластическую деформацию сжатия, а при охлаждении пластическую деформацию растяжения. Через определенное количество циклов теплосмен на поверхности валка образуются трещины разгара, которые, в свою очередь, увеличивают износ валков. После прокатки регламентированного количества металла валки вываливаются из стана и для подготовки к следующей кампании производится токарная обработка поверхности для удаления трещин разгара, глубина которых зависит от многочисленных факторов: материала валка, интенсивности нагрева и охлаждения поверхностного слоя, температуры прокатываемого металла, величины наработки за одну кампанию и другие. Так, для валков клети дуо (сталь 9ХФ) стана 2000 НЛМК глубина трещин достигает 7-8 мм на сторону. В случае, если трещины термической усталости уже образовались, то проведение промежуточного отпуска не дает положительного результата. Известно, что разрушение активного слоя рабочих валков происходит в три этапа. Первый, инкубационный этап накопления микродефектов. Второй этап интенсивного образования микротрещин, переходящий местами в макротрещины. Третий этап этап стабилизации, характеризующийся устойчивой сильно развитой сеткой разгара, глубина трещин достигает глубины колебаний температуры поверхностного слоя валка. Таким образом, если не опустить развития второго и третьего этапа, то можно исключить образование макротрещин разгара и повысить стойкость валка за счет уменьшения глубины токарной обработки валка между перевалками. Этого можно достичь, если проводить отпуск во время первого этапа, т.е. когда микродефекты можно залечить и снизить уровень остаточных напряжений, которые образуются в поверхностном слое валка во время его эксплуатации. Исходя из этих условий выбран интервал периодичности отпуска. Нижний предел 50 циклов-оборотов рекомендуется для валков клети дуо, окалиноломателей и других, где скорость прокатки невысокая, валки вращаются медленно и контакт с нагретым прокатываемым металлом длителен. В результате в месте контакта поверхность валка разогревается до высоких температур (![способ восстановления эксплуатационных свойств валков станов горячей прокатки, патент № 2081923](/images/patents/391/2081127/8776.gif)
Класс C21D9/38 вальцов (валков)
Класс B21B27/06 смазка, охлаждение или нагрев валков
Класс B21B28/02 поддерживание валков в рабочем состоянии, например ремонт